KR20080017466A - 1,2-다이플루오로에텐 화합물을 포함하는 액정 매질 및액정 디스플레이 - Google Patents

1,2-다이플루오로에텐 화합물을 포함하는 액정 매질 및액정 디스플레이 Download PDF

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Abstract

본 발명은 화학식 I의 1,2-다이플루오로에텐 화합물을 포함하는 액정 매질에 관한 것이다:
화학식 I
Figure 112008002157737-PCT00125
(상기 식에서, R1, 고리 A, Z1, Z2, m, X 및 L1 -6는 제 1 항에서 지시된 의미를 갖는다.)
본 발명은 또한 전기-광학 목적을 위한 매질의 용도 및 상기 매질을 함유하는 디스플레이에 관한 것이다. 3 이상의 고리를 갖는 신규 1,2-다이플루오로에텐 화합물이 기술된다.

Description

1,2-다이플루오로에텐 화합물을 포함하는 액정 매질 및 액정 디스플레이 {LIQUID-CRYSTALLINE MEDIUM AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY WITH 1,2-DIFLUOROETHENE COMPOUNDS}
본 발명은 1,2-다이플루오로에텐 화합물을 포함하는 액정 매질 및 전기-광학 목적을 위한 상기 매질의 용도 및 상기 매질을 함유하는 디스플레이에 관한 것이다. 본 발명에 따른 신규 1,2-다이플루오로에텐 화합물이 기술된다.
일반적으로, 액정은 이러한 물질의 광학 특성이 인가된 전압에 의해 변경될 수 있기 때문에, 디스플레이 디바이스에서 유전체로서 사용된다. 액정에 기초한 전기-광학 디바이스는 당해 기술 분야의 숙련자들에게 매우 잘 공지되어 있고, 다양한 효과를 기반으로 할 수 있다. 이러한 디바이스의 예는 동적 산란을 갖는 셀, DAP(정렬 상의 변형) 셀, 게스트/호스트 셀, 꼬인 네마틱 구조를 가진 TN 셀, STN(극도로 꼬인 네마틱) 셀, SBE(초복굴절 효과) 셀 및 OMI(광학 모드 간섭) 셀이다. 가장 통상적인 디스플레이 디바이스는 샤드트-헬프리히(Schadt-Helfrich) 효과를 기초로 하며 꼬인 네마틱 구조를 갖는다. 또한, IPS(평면 정렬 스위칭; in- plane switching) 셀과 같이 기판 및 액정 평면에 평행한 전기장에서 작동하는 셀이 있다. 특히, 상기 TN, STN 및 IPS 셀은 본 발명에 따른 매질의 적용 분야에서 현재 상업적으로 관심이 되고 있다.
액정 물질은 양호한 화학적 및 열적 안정성, 및 양호한 전기장 및 전자기 방사에 대한 안정성을 가져야 한다. 또한, 액정 물질은 낮은 점도를 가져야 하고, 짧은 어드레싱 시간, 낮은 임계 전압 및 셀 내에서 높은 컨트라스트를 달성해야 한다.
또한, 통상적인 작동 온도(즉, 실온 전, 후의 가능한 가장 넓은 범위)에서 적합한 메조상, 예를 들어 상기 언급한 셀에 있어서 네마틱 또는 콜레스테릭 메조상을 가져야 한다. 일반적으로, 액정은 다수 성분들의 혼합물로서 사용되기 때문에, 상기 성분들이 서로 쉽게 혼화되는 것이 중요하다. 전기 전도성, 유전체 이방성 및 광학 이방성과 같은 추가적인 특성은 셀 유형 및 적용 분야에 따라 다양한 기준을 만족시켜야 한다. 예를 들어, 꼬인 네마틱 구조를 갖는 셀을 위한 물질은 양(positive)의 유전체 이방성 및 낮은 전기 전도성을 가져야 한다.
예를 들어, 스위칭 개별 픽셀을 위한 집적된 비선형 소자를 구비한 매트릭스 액정 디스플레이(MLC 디스플레이)에 있어서, 큰 양의 유전체 이방성, 넓은 네마틱 상, 상대적으로 낮은 복굴절, 매우 높은 비저항성, 양호한 UV 및 온도 안정성 및 상대적으로 낮은 증기압 특성을 갖는 매질이 요구된다.
상기 유형의 매트릭스 액정 디스플레이가 공지되어 있다. 개별 픽셀을 개별적으로 스위칭하기 위해 사용될 수 있는 비선형 소자는 예를 들어, 능동 소자(즉, 트랜지스터)이다. 따라서, 용어 "능동 매트릭스"를 사용하여 하기 두 유형을 구분할 수 있다:
1. 기판으로서 규소 웨이퍼 상의 MOS(금속 산화물 반도체) 또는 다른 다이오드;
2. 기판으로서 유리 판 상의 박막 트랜지스터(TFT).
심지어 다양한 부분-디스플레이의 모듈 어셈블리가 접합부에 문제를 야기하기 때문에, 기판 물질로서 단결정 규소를 사용하면 디스플레이의 크기가 제한된다.
바람직하게, 더욱 기대되는 유형 2의 경우 사용된 전기-광학 효과는 통상적으로 TN 효과이다. 두 개의 기법, 즉 예를 들어 CdSe와 같은 화합물 반도체를 포함하는 TFT, 또는 다결정 또는 비정질 규소-계 TFT에는 차이가 있다. 후자의 기법에 전세계적으로 집중적인 연구가 이루어지고 있다.
TFT 매트릭스는 디스플레이의 유리 판의 내부에 적용되는 반면에, 다른 유리 판은 그 내부에 투명 카운터-전극(counterelectrode)을 갖는다. 픽셀 전극의 크기에 비하여, TFT는 매우 작으며 실질적으로 상에서 역효과를 갖지 않는다. 상기 기법은 또한 풀 칼라성(fully colour-capable) 디스플레이로 확장될 수 있으며, 이때 적색, 녹색 및 청색 필터의 모자이크는 필터 소자가 각각 스위치가능한 픽셀에 반대되도록 정렬된다.
TFT 디스플레이는 투과 시 교차된 편광기를 갖는 TN 셀로서 작동하며 역광 조명이다.
용어 "MLC 디스플레이"는 집적된 비선형 소자를 갖는 임의의 매트릭스 디스플레이, 즉 능동 매트릭스 이외에 배리스터(varistor) 또는 다이오드(예를 들어, MIM = 금속-절연체-금속)와 같은 수동 소자를 갖는 디스플레이를 포함한다.
이러한 유형의 MLC 디스플레이는, TV 제품(예를 들어, 포켓용 텔레비젼 세트) 또는 컴퓨터 제품(랩탑 컴퓨터)용 고급 정보 디스플레이, 및 자동차 또는 항공기 구조물에 특히 적합하다. 컨트라스트의 각도 의존성 및 반응 시간에 관련된 문제 이외에도, MLC 디스플레이에서 액정 혼합물의 충분히 높지 않은 비저항성에 기인한 어려움이 야기된다(문헌[TOGASHI, S., SEKIGUCHI, K., TANABE, H., YAMAMOTO, E., SORIMACHI, K., TAJIMA, E., WATANABE, H., SHIMIZU, H., Proc. Eurodisplay 84, Sept. 1984: A 210-288 Matrix LCD Controlled by Double Stage Diode Rings, p. 141 ff, Paris; STROMER, M., Proc. Eurodisplay 84, Sept. 1984: Design of Thin Film Transistors for Matrix Addressing of Television Liquid Crystal Displays, p. 145 ff, Paris] 참조). 저항성이 감소될 때, MLC 디스플레이의 컨트라스트가 저하되며, 상 제거 후의 문제가 발생할 수 있다. 액정 혼합물의 비저항성은 일반적으로 디스플레이 내부 표면과의 상호작용에 기인하여 MLC 디스플레이의 수명을 떨어뜨리기 때문에, 허용가능한 사용 수명을 획득하기 위해서는 높은 (초기) 저항성이 매우 중요하다. 특히, 낮은 전압의 혼합물의 경우, 지금까지 매우 높은 비저항 값을 달성하는 것은 불가능했다. 또한, 비저항성은 가열 및/또는 UV 노출 후 온도가 증가함에 따라 가능한 가장 작은 증가를 보이는 것이 중요하다. 또한 종래 기술로 수득한 혼합물의 저온 특성이 특히 불리하다. 저온에서조차 결정화 및/또는 스멕틱 상이 발생하지 않고, 점도의 온도 의존성이 가능한 낮은 것이 요구된다. 따라서, 종래 기술로 수득한 MLC 디스플레이는 최근의 요구사항을 충족 시키지 못한다.
역광 조명을 사용하는, 즉 투과적이며, 필요에 따라 반투과적으로 작용하는 액정 디스플레이에 더하여, 반사형 액정 디스플레이가 또한 특히 관심이 되고 있다. 이러한 반사형 액정 디스플레이는 정보 디스플레이에 대한 주변 광을 사용한다. 따라서, 이들은 대응하는 크기 및 해상력을 갖는 역광 액정 디스플레이보다 에너지 소비가 상당히 적다. TN 효과가 매우 우수한 컨트라스트를 특징으로 하므로, 이러한 유형의 반사형 디스플레이는 심지어 밝은 주변 조건에서도 잘 볼 수 있다. 이것은 예를들면 시계 및 포켓용 계산기에서 사용되는 바와 같이 간단한 반사형 TN 디스플레이에서 이미 공지되어 있다. 그러나, 이러한 원리는 또한 예를들면 TFT 디스플레이와 같은 고품질, 고해상력 능동 매트릭스-어드레싱된 디스플레이에 적용될 수 있다. 본원에서, 일반적으로 통상적인 투과형 TFT-TN 디스플레이에서 이미 알려진 바와 같이, 낮은 광학 지연(d.Δn)을 달성하기 위해 낮은 복굴절(Δn)의 액정을 사용하는 것이 필요하다. 이러한 낮은 광학 지연은 컨트라스트의 일반적으로 허용되는 낮은 시야각 의존성을 초래한다(독일 특허(DE) 제 30 22 818 호 참조). 광이 통과하는 유효 층 두께가 동일한 층 두께를 갖는 투과형 디스플레이에서보다 반사형 디스플레이에서 약 두 배 크기 때문에, 반사형 디스플레이에서 낮은 복굴절을 갖는 액정을 사용하는 것은 투과형 디스플레이에서 보다 훨씬 더 중요하다.
따라서, 상기 단점들을 갖지 않거나 더 낮은 정도만 갖는, 매우 높은 비저항성과 동시에 넓은 작동-온도 범위, 심지어 낮은 온도에서 짧은 반응 시간 및 낮은 임계 전압을 갖는 MLC 디스플레이에 대한 커다란 요구가 계속되고 있다.
TN(샤드트-헬프리히) 셀의 경우에서, 셀 내에서 하기의 장점을 촉진시키는 매질이 요구되고 있다:
- 확대된 네마틱 상 범위(특히 저온까지),
- 심지어 매우 낮은 온도에서의 저장 안정성,
- 매우 낮은 온도에서의 스위칭 능력(야외 사용, 자동차, 항공전자공학) 및
- UV 방사에 대한 증가된 저항성(더 긴 수명).
종래 기술로부터 수득할 수 있는 매질에서는 다른 파라미터를 동시에 유지하면서 상기 장점들을 달성할 수 없다.
극도로 꼬인(STN) 셀의 경우, 보다 큰 다양성 및/또는 낮은 임계 전압 및/또는 더욱 넓은 네마틱 상 범위(특히 저온에서)를 갖는 매질이 요구된다. 이를 위해, 이용가능한 파라미터 범위(청명점, 스멕틱-네마틱 전이 또는 융점, 점도, 유전체 파라미터, 탄성 파라미터)의 추가적인 확대가 시급히 요구되고 있다.
본 발명은 특히 상술된 단점을 갖지 않거나 또는 단지 더욱 낮은 정도로만 가지며, 바람직하게는 동시에 매우 높은 비저항값 및 낮은 임계 전압을 갖는 매질, 특히 상기 유형의 MLC, TN 또는 STN 디스플레이용 매질의 제공을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 매질을 디스플레이에 사용하는 경우 상기 목적이 달성될 수있다는 것을 알게 되었다. 본 발명에 따른 매질은 높은 청명점(Tclp) 및 우수한 저온 특성과 함께 매우 낮은 회전 점도(γ1)를 가짐을 특징으로 한다.
일본 특허(JP) 제 06329566 A 호 및 미국 특허(US) 제 5380461 A 호는 몇몇 경우에서 본 발명의 혼합물의 성분들과 관련된 불소화 스틸벤을 기술하고 있다. 상기 화합물의 부류에 대한 합성 방법이 여기에 기술되어 있다.
본 발명은 하나 이상의 화학식 I의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 화합물의 혼합물을 기재로 한 양의 유전 이방성의 액정 매질에 관한 것이다:
Figure 112008002157737-PCT00001
상기 식에서,
R1은 1 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 할로겐화 또는 비치환된 알킬 또는 알콕시 라디칼을 의미하되, 또한 상기 라디칼에서 하나 이상의 CH2 기는 각각 서로 독립적으로 O 원자가 서로 직접적으로 연결되지 않도록 -C≡C-, -CH=CH-, -O-, -CO-O- 또는 -O-CO-에 의해 대체되며,
고리 A는 좌측 또는 우측에 부착되면서 하기 고리 시스템을 의미하며:
Figure 112008002157737-PCT00002
Z1 및 Z2는 단일 결합, -C≡C-, -CF=CF-, -CH=CH-, -CF2O-, 또는 -CH2CH2-를 의미하되, Z1 및 Z2 중 하나 이상의 기는 -CF=CF- 기를 나타내며,
X는 F, Cl, CN, SF5 또는 1 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 할로겐화 또는 비치환된 알킬 또는 알콕시 라디칼을 의미하되, 또한 상기 라디칼에서 하나 이상의 CH2 기는 각각 서로 독립적으로 O 원자가 서로 직접적으로 연결되지 않도록 -C≡C-, -CH=CH-, -O-, -CO-O- 또는 -O-CO-에 의해 대체되며,
L1, L2, L3, L4, L5 및 L6은 각각 서로 독립적으로 H 또는 F이며,
m은 O, 1 또는 2이다.
바람직하게는, 화학식 I에서 치환기 L1, L2, L3 및 L4 중 2, 3 또는 4개는 수소를 의미하며, 다른 것들은 F를 의미한다. L5 및 L6이 수소인 화학식 I의 화합물 을 포함하는 매질이 특히 바람직하다. m이 O인 경우, L1 또는 L2가 F인 것이 특히 바람직하다. m이 1 또는 2인 경우, L1 및 L2는 H인 것이 특히 바람직하다. X는 바람직하게는 F, Cl, OCF3, CF3, SF5, OCHF2, OC2F5, OC3F7, OCHFCF3, OCF2CHFCF3 또는 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 알킬 라디칼이다. X가 치환기 F, Cl, OCF3 또는 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 라디칼인 화합물이 매우 특히 바람직하다. R1이 1 내지 6의 탄소 원자의 비치환된 직쇄 알킬 또는 알콕시 라디칼 또는 대응하는 2 내지 6개의 탄소 원자의 알켄일 라디칼이 바람직하며, 1 내지 6개의 탄소 원자의 n-알킬 라디칼이 매우 특히 바람직하다.
특히 높은 유전 이방성을 갖는 혼합물을 수득하기 위해, 치환기 X는 바람직하게는 F, Cl, OCF3, CF3, SF5, OCHF2, OC2F5, OC3F7, OCHFCF3 또는 OCF2CHFCF3을 의미하며, 특히 바람직하게는 F, CF3 또는 OCF3를 의미하며, 매우 특히 바람직하게는 F 또는 OCF3을 의미한다.
결합 단위 Z1은 바람직하게는 단일 결합 또는 -CF=CF-를 의미한다. 결합 단위 Z2는 바람직하게는 -CF=CF- 또는 -CF2O-를 의미한다. m은 바람직하게는 0 또는 1이다.
본 발명은 또한 m이 1 또는 2를 의미하고, Z2가 -CF=CF- 분지를 의미하는 화 학식 I의 화합물(화학식 Ia의 화합물)에 관한 것이다. 본 발명에 따른 화학식 I의 화합물에서, 다른 구조 잔기 R1, 고리 A, Z1, X 및 L1 -6은 상기 지시된 의미 및 상기 지시된 바람직한 의미를 갖는다.
화학식 I의 화합물은 넓은 적용 범위를 갖는다. 치환기의 선택에 따라, 이러한 화합물들은 액정 매질이 주로 포함되는 기본 물질로서 작용하지만, 그러나 화학식 I의 화합물을 다른 부류의 화합물로 형성된 액정 기본 물질에 첨가하여 예를들면 상기 유형의 유전체의 유전성 및/또는 광학 이방성을 변형시키고/시키거나 이것의 임계 전압 및/또는 점도를 최적화시킬 수 있다.
순수한 상태에서, 화학식 I의 화합물은 무색이며, 전기-광학 용도를 위해 유리하게 위치하는 온도 범위에서 액정 메조상을 형성한다. 상기 화합물들은 화학적으로 및 열적으로 안정하다.
단독으로, 및 혼합물에서, 본 발명에 따른 화합물들은 유사한 물리적-화학적 특성을 갖는 다른 화합물과 비교하여 특히 낮은 회전 점도를 갖는다. 또한, 이들 화합물들은 특히 회전 점도 대 청명점의 비(γ1/clp.) 면에서 매우 우수한 전체 특성을 보여준다.
m이 1 또는 2이고, Z1이 -CF=CF- 기를 의미하는 경우, 고리 A는 바람직하게는 하기 화학식들로부터 선택되는 고리 시스템이다:
Figure 112008002157737-PCT00003
상기 식에서, 고리들은 양쪽면을 지시한다.
m이 1 또는 2이고, Z2가 -CF=CF- 기를 의미하는 경우, 고리 A는 바람직하게는 하기 화학식으로부터 선택되는 고리 시스템이며:
Figure 112008002157737-PCT00004
특히 하기로부터 선택된다:
Figure 112008002157737-PCT00005
본 발명에 따른 바람직한 화합물들은 서로 독립적으로 m이 1을 의미하고, Z2 가 -CF=CF-를 의미하며 Z1이 단일 결합을 의미하며, X가 F, -OCF3, -CF3, CN, 1 내지 6개의 탄소 원자의 n-알킬, 또는 1 내지 6개의 탄소 원자의 n-알콕시, 특히 F 또는 -OCF3을 의미하며, L5 및 L6이 H를 의미하거나, 또는 R1이 1 내지 7개의 탄소 원자의 알킬 또는 2 내지 7개의 탄소 원자의 알킬렌을 의미하는 것을 특징으로 한다.
Z2가 -CF=CF- 기를 의미하는 경우, L3 및 L4는 바람직하게는 H이다.
본 발명에 따른 특히 바람직한 화합물은, Z1 및 Z2 중 정확하게 하나의 기가 -CF=CF- 기를 나타내는 것을 특징으로 한다. 결과적으로, 본 발명에 따른 특히 바람직한 화합물은 하기 화학식 Ib의 화합물이다:
Figure 112008002157737-PCT00006
상기 식에서, R1, 고리 A, X, L1, L2, L5 및 L6은 상기에서 정의된 바와 같다.
고리 A가 테트라하이드로피란 고리인 화학식 I의 특히 바람직한 화합물은 하기 화학식 Ic의 화합물이다:
Figure 112008002157737-PCT00007
화학식 I에서 R1이 알킬 라디칼 및/또는 알콕시 라디칼을 의미하는 경우, 이것은 직쇄 또는 분지될 수 있다. 이것은 바람직하게는 직쇄이며, 2, 3, 4, 5, 6 또는 7개의 탄소 원자를 가지며, 따라서 바람직하게는 에틸, 프로필, 뷰틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 에톡시, 프로폭시, 뷰톡시, 펜톡시, 헥실옥시 또는 헵틸옥시, 또한 메틸, 옥틸, 노닐, 데실, 운데실, 도데실, 트라이데실, 테트라데실, 펜타데실, 메톡시, 옥틸옥시, 노닐옥시, 데실옥시, 운데실옥시, 도데실옥시, 트라이데실옥시 또는 테트라데실옥시를 의미한다.
옥사알킬은 바람직하게는 직쇄 2-옥사프로필(= 메톡시메틸), 2-(= 에톡시메틸) 또는 3-옥사뷰틸(= 2-메톡시에틸), 2-, 3- 또는 4-옥사펜틸, 2-, 3-, 4- 또는 5-옥사헥실, 2-, 3-, 4-, 5- 또는 6-옥사헵틸, 2-, 3-, 4-, 5-, 6- 또는 7-옥사옥틸, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- 또는 8-옥사노닐, 또는 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8- 또는 9-옥사데실을 의미한다.
R1이, 하나의 CH2 기가 -CH=CH-에 의해 치환된 알킬 라디칼인 경우, 이것은 직쇄 또는 분지될 수 있다. 바람직하게는, 이것은 직쇄이며, 2 내지 10개의 탄소 원자를 갖는다. 따라서, 이것은 특히 바이닐, 프로프-1-, 또는 -2-엔일, 뷰트-1-, -2- 또는 -3-엔일, 펜트-1-, -2-, -3- 또는 -4-엔일, 헥스-1-, -2-, -3-, -4- 또는 -5-엔일, 헵트-1-, -2-, -3-, -4-, -5- 또는 -6-엔일, 옥트-1-, -2-, -3-, -4-, -5-, -6- 또는 -7-엔일, 논-1-, -2-, -3-, -4-, -5-, -6-, -7- 또는 -8-엔일, 덱크-1-, -2-, -3-, -4-, -5-, -6-, -7-, -8- 또는 -9-엔일을 의미한다.
R1이, 하나의 CH2 기가 -O-에 의해 치환되고 하나가 -CO-에 의해 치환된 알킬 라디칼인 경우, 이들은 바람직하게는 서로 인접하고 있다. 따라서, 이들은 아실옥시기 -CO-O- 또는 옥시카본일 기 -O-CO-를 함유한다. 이들은 바람직하게는 직쇄이고, 2 내지 6개의 탄소 원자를 갖는다. 따라서, 이들은 특히 아세톡시, 프로파이온일옥시, 부티릴옥시, 펜탄오일옥시, 헥산오일옥시, 아세톡시메틸, 프로파이온일옥시메틸, 부티릴옥시메틸, 펜탄오일옥시메틸, 2-아세톡시에틸, 2-프로파이온일옥시에틸, 2-부티릴옥시에틸, 2-아세톡시프로필, 3-프로파이온일옥시프로필, 4-아세톡시뷰틸, 메톡시카본일, 에톡시카본일, 프로폭시카본일, 뷰톡시카본일, 펜톡시카본일, 메톡시카본일메틸, 에톡시카본일메틸, 프로폭시카본일메틸, 뷰톡시카본일메틸, 2-(메톡시카본일)에틸, 2-(에톡시카본일)에틸, 2-(프로폭시카본일)에틸, 3-(메톡시카본일)프로필, 3-(에톡시카본일)프로필 또는 4-(메톡시카본일)-뷰틸을 의미한다.
R1이, 하나의 CH2 기가 비치환된 또는 치환된 -CH=CH-에 의해 치환되고, 인 접한 CH2 기가 CO 또는 CO-O 또는 O-CO에 의해 치환된 알킬 라디칼을 의미하는 경우, 이것은 직쇄 또는 분지될 수 있다. 이것은 바람직하게는 직쇄이고, 4 내지 12개의 탄소 원자를 갖는다. 따라서, 이것은 특히 아크릴오일옥시메틸, 2-아크릴오일옥시에틸, 3-아크릴오일옥시프로필, 4-아크릴오일옥시뷰틸, 5-아크릴오일옥시펜틸, 6-아크릴오일옥시헥실, 7-아크릴오일옥시헵틸, 8-아크릴오일옥시옥틸, 9-아크릴오일옥시노닐, 10-아크릴오일옥시데실, 메타크릴오일옥시메틸, 2-메타크릴오일옥시에틸, 3-메타크릴오일옥시프로필, 4-메타크릴오일옥시뷰틸, 5-메타크릴오일옥시펜틸, 6-메타크릴오일옥시헥실, 7-메타크릴오일옥시헵틸, 8-메타크릴오일옥시옥틸, 또는 9-메타크릴오일옥시노닐을 의미한다.
R1이 CN 또는 CF3에 의해 단일치환된 알킬 또는 알켄일 라디칼을 의미하는 경우, 상기 라디칼은 바람직하게는 직쇄이다. CN 또는 CF3에 의한 치환은 임의 바라는 위치에서 일어난다.
R1이 할로겐에 의해 적어도 단일치환된 알킬 또는 알켄일 라디칼인 경우, 이 라디칼은 바람직하게는 직쇄이고, 할로겐은 바람직하게는 F 또는 Cl이다. 다중치환인 경우, 할로겐은 바람직하게는 F이다. 결과의 라디칼은 또한 과불화된 라디칼을 포함한다. 단일치환인 경우, 불소 또는 염소 치환기는 임의 바라는 위치에 위치할 수 있지만, 바람직하게는 ω-위치이다.
분지된 날개(wing) 기 R1을 함유하는 화합물은 경우에 따라 통상의 액정 기 본 물질에서 더욱 우수한 용해도 때문에, 특히 이것들이 광학적으로 활성인 경우 키랄 도판트로서 중요할 수 있다. 이러한 유형의 스멕틱 화합물은 강유전성 물질의 성분으로서 적합하다.
이러한 유형의 분지된 기는 일반적으로 하나 이상의 사슬 분지를 함유하지 않는다. 바람직한 분지된 라디칼 R1은 아이소프로필, 2-뷰틸(= 1-메틸프로필), 아이소뷰틸(= 2-메틸프로필), 2-메틸뷰틸, 아이소펜틸(= 3-메틸뷰틸), 2-메틸펜틸, 3-메틸펜틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, 아이소프로폭시, 2-메틸프로폭시, 2-메틸뷰톡시, 3-메틸뷰톡시, 2-메틸펜톡시, 3-메틸펜톡시, 2-에틸헥실옥시, 1-메틸헥실옥시, 1-메틸헵틸옥시이다.
R1이, 둘 이상의 CH2 기가 -O- 및/또는 -CO-O-에 의해 치환된 알킬 라디칼인 경우, 이것들은 직쇄 또는 분지될 수 있다. 이것은 바람직하게는 분지될 수 있으며, 3 내지 12개의 탄소 원자를 갖는다. 따라서, 이것은 특히 비스카복시메틸, 2,2-비스카복시에틸, 3,3-비스카복시프로필, 4,4-비스카복시뷰틸, 5,5-비스카복시펜틸, 6,6-비스카복시헥실, 7,7-비스카복시헵틸, 8,8-비스카복시옥틸, 9,9-비스카복시노닐, 10,10-비스카복시데실, 비스(메톡시카본일)메틸, 2,2-비스(메톡시카본일)에틸, 3,3-비스(메톡시카본일)프로필, 4,4-비스(메톡시카본일)뷰틸, 5,5-비스(메톡시카본일)펜틸, 6,6-비스(메톡시카본일)헥실, 7,7-비스(메톡시카본일)헵틸, 8,8-비스(메톡시카본일)옥틸, 비스(에톡시카본일)메틸, 2,2-비스(에톡시카본일)에틸, 3,3-비스(에톡시카본일)프로필, 4,4-비스(에톡시카본일)뷰틸, 5,5-비스(에톡시 카본일)헥실을 의미한다.
화학식 I의 화합물은 공지되고 반응에 적합한 반응 조건 하에서 정확하도록 문헌(예를들면, 표준 처리에 대해서는 예컨대 문헌[Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie(Methods of Organic Chemistry), Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart)에 기술된 바와 같이 공지된 방법 그 자체에 의해 제조된다. 그 자체가 공지된 변형 방법(본원에서는 더욱 상세하게 기술하지 않음)을 또한 사용할 수 있다.
적합한 제조 방법은 하기 반응식 1 및 2에 약술되어 있다.
1,2- 다이플루오로에텐 화합물의 제조( 예를들면 Ar 1 및 Ar 2 는 치환된 벤젠 고리이다)
Figure 112008002157737-PCT00008
화학식 1의 클로로다이플루오로에텐 화합물의 제조
Figure 112008002157737-PCT00009
반응식 1은, 화학식 1의 클로로다이플루오로에텐 화합물을 팔라듐-촉매화에 의해 화학식 2의 붕소산 화합물에 결합시킴으로써 본 발명에 따른 화학식 3의 다이플루오로에텐 화합물을 제조하는 방법을 도시하고 있다. 화학식 3의 화합물은 화학식 I의 화합물과 유사하다. 라디칼 Ar1 및 Ar2은 대응되게 치환된 방향족 고리 시스템을 의미한다.
화학식 4의 아릴 할라이드로부터 할로겐-금속 교환 및 클로로트라이플루오로에틸렌과의 반응에 의해 화학식 1의 개시 화합물이 제조될 수 있다. 도시된 합성 방법에 있어서, 바라는 화학식 3의 E 이성질체는 Z 이성질체보다 많은 양으로 형성된다. 바라는 이성질체는 크로마토그래피 및 결정화에 의해 용이하게 단리될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 유형의 매질을 함유한 전기-광학 디스플레이(특히, 프레임(frame)과 함께 셀을 형성하는 두 개의 평면-평행한 외판(outer plate), 외판 상에 개개의 픽셀을 스위칭시키기 위한 집적된 비선형 소자, 및 셀에 위치하는 양의 유전 이방성 및 높은 비저항성의 네마틱 액정 혼합물을 갖는 STN 또는 MLC 디스플레이), 및 전기-광학 목적을 위한 상기 매질의 용도에 관한 것이다.
본 발명에 따른 액정 혼합물은 이용가능한 파라미터 범위를 상당히 넓힐 수 있다. 청명점, 낮은 온도에서의 점도, 열안정성 및 유전 이방성의 달성가능한 조합이 종래 기술의 선행 물질에 비해 훨씬 우수하다.
본 발명에 따라, 화학식 I의 화합물은 액정 매질을 수득하기 위해 추가적으 로 높은 극성 성분(Δε> 8) 및 하나 이상의 중성 성분(-1.5 <Δε< 3)과 조합되며, 이때 상기 성분 중 적어도 일부는 동시에 낮은 광학 이방성(Δn < 0.08)을 갖는다.
본 발명에 따른 액정 혼합물은 -20℃ 이하, 바람직하게는 -30℃ 이하, 특히 바람직하게는 -40℃ 이하로 네마틱 상을 유지하면서, 60℃ 초과, 바람직하게는 65℃ 초과, 특히 바람직하게는 70℃ 초과의 청명점과 함께, 3 이상, 바람직하게는 5 이상, 특히 또한 7 이상의 유전 이방성 값(Δε), 및 높은 비저항 값을 달성할 수 있어, 탁월한 STN 및 MLC 디스플레이를 얻을 수 있다. 특히, 상기 혼합물은 매우 낮은 회전 점도를 특징으로 한다. 회전 점도(γ1)는 90mPa.s 이하, 바람직하게는 80mPa.s 이하, 특히 바람직하게는 70mPa.s 이하이다. 동시에, 매질의 선택된 유전 이방성에 따라 작동 전압은 낮은 값을 갖는다.
본 발명에 따른 혼합물의 성분들을 적합하게 선택함으로써, 다른 유리한 특성을 보유하면서, 보다 높은 청명점(예를 들어, 90℃ 초과)을 보다 높은 임계 전압에서 수득하거나 또는 보다 낮은 청명점을 보다 낮은 임계 전압에서 수득할 수 있음은 당연하다. 단지 약간 상응하게 증가된 점도에서, 보다 높은 Δε 및 이에 따른 낮은 임계 전압을 갖는 혼합물 또는 보다 높은 청명점을 갖는 혼합물을 수득하는 것이 또한 가능하다. 본 발명에 따른 MLC 디스플레이는 바람직하게는 제 1 구치 및 테리(Gooch and Tarry) 투과율 최소치에서 작동하고(문헌[C.H. Gooch and H.A. Tarry, Electron. Lett. 10, 2-4, 1974; C.H. Gooch and H.A. Tarry, Appl. Phys., Vol. 8, 1575-1584, 1975]), 이때 예컨대 특징적인 라인의 높은 경사도 및 컨트라스트의 낮은 각도 의존성(독일 특허 제 3022818 A1 호)과 같은 특히 유리한 전기-광학 특성 외에도, 제 2 최소치에서 유사한 디스플레이에서와 동일한 임계 전압에서 보다 낮은 유전 이방성이 충분히 달성된다. 이로인해 사이아노 화합물을 포함하는 혼합물의 경우에서보다 제 1 최소치에서 본 발명에 따른 혼합물을 사용하여 상당히 더 높은 비저항 값을 얻을 수 있다. 개개의 성분 및 이들의 중량 비율을 적합하게 선택함으로써, 당해 분야의 숙련자는 간단한 통상적인 방법을 사용하여 MLC 디스플레이의 예비-규정된 층 두께에 필요한 복굴절을 설정할 수 있다.
20℃에서의 유동 점도(υ20)는 바람직하게는 60㎟·s-1 미만이고, 특히 바람직하게는 50㎟·s-1 미만이다. 본 발명에 따른 혼합물의 20℃에서의 회전 점도(γ1)는 바람직하게는 80mPa·s 미만이고, 특히 바람직하게는 70mPa·s 미만이다. 네마틱 상 범위는 바람직하게는 90℃ 이상, 특히 100℃ 이상이다. 이러한 범위는 바람직하게는 적어도 -20℃ 내지 +70℃로 확장된다.
액정 디스플레이에서 짧은 반응 시간이 요구된다. 이것은 특히 영상 재생용 디스플레이에 특히 사용된다. 이러한 유형의 디스플레이에 있어서, 16분 이하의 반응 시간(ton + toff)이 요구된다. 반응 시간의 상한은 영상 재생 빈도에 의해 측정된다. 또한, 회전 점도(γ1) 이외에, 경사각이 또한 반응 시간에 영향을 준다.
전압 보전율(HR)의 측정(문헌[S. Matsumoto et al., Liquid Crystals 5, 1320(1989); K. Niwa et al., Proc. SID Conference, San Francisco, June 1984, p. 304(1984); G. Weber et al., Liquid Crystals 5, 1381(1989)])은, 화학식 I의 화합물 대신에 예컨대 화학식
Figure 112008002157737-PCT00010
의 사이아노페닐사이클로헥세인 또는 화학식
Figure 112008002157737-PCT00011
의 에스터를 포함하는 유사한 혼합물에서보다 화학식 I의 화합물을 포함하는 본 발명에 따른 혼합물에서 온도의 증가에 따라 HR이 상당히 더 작게 감소됨을 보여준다.
특히 바람직한 액정 매질은 하기 화학식 I-1 내지 I-30의 화합물 중 하나 이상을 포함한다:
Figure 112008002157737-PCT00012
Figure 112008002157737-PCT00013
Figure 112008002157737-PCT00014
Figure 112008002157737-PCT00015
Figure 112008002157737-PCT00016
(상기 식에서, R1은 화학식 I에서 지시된 의미를 갖는다.)
상기 바람직한 화합물 중에서, 특히 바람직한 바이사이클릭 화합물(m=0)은 화학식 I-1, I-2, I-3, I-4 및 I-5의 화합물이며, 매우 특히 바람직한 화합물은 화학식 I-1, I-2 및 I-4의 화합물이다. 트라이사이클릭 화합물 중에서, 화학식 I-7, I-8, I-10, I-13, I-14, I-16, I-19, I-22, I-23, I-24, I-27 및 I-28의 화합물이 특히 바람직하며, 화학식 I-8 및 I-14의 화합물이 매우 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 매질의 바람직한 실시양태는 다음과 같다:
- 액정 매질은, 전체 혼합물 중 화학식 I의 화합물의 비율이 0.5 내지 40중량%, 바람직하게는 4 내지 20중량%임을 특징으로 한다.
- 상기 매질은 화학식 I-1 내지 I-30의 화합물을 1개, 2개, 또는 이 이상으 로 포함한다.
- 상기 매질은 부가적으로 하기 화학식 II 내지 VI의 화합물로 구성되는 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 포함한다:
Figure 112008002157737-PCT00017
(상기 식에서, 각각의 라디칼은 하기 의미를 갖는다:
R0은 9개 이하의 탄소 원자를 각각 갖는 n-알킬, 알콕시, 옥사알킬, 플루오로알킬 또는 알켄일이며,
X0은 F, Cl, 6개 이하의 탄소 원자를 갖는 할로겐화 알킬, 할로겐화 알켄일, 할로겐 화 옥사알킬, 할로겐화 알켄일옥시 또는 할로겐화 알콕시이며,
Z0은 -C2F4-, -CF=CF-, -C2H4-, -(CH2)4-, -OCH2-, -CH2O-, -CF2O- 또는 -OCF2-이며,
Y1 내지 Y4는 각각 서로 독립적으로 H 또는 F이며,
r은 O 또는 1이며,
t는 O, 1 또는 2이다.)
화학식 IV의 화합물은 바람직하게는 다음과 같다:
Figure 112008002157737-PCT00018
Figure 112008002157737-PCT00019
- 상기 매질은 부가적으로 하기 화학식 VII 내지 XIII의 화합물로 구성되는 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 포함한다:
Figure 112008002157737-PCT00020
Figure 112008002157737-PCT00021
(상기 식에서,
R0은 9개 이하의 탄소 원자를 각각 갖는 n-알킬, 옥사알킬, 플루오로알킬 또는 알켄일을 의미하며,
X0은 F, Cl, 6개 이하의 탄소 원자를 갖는 할로겐화 알킬, 할로겐화 알켄일, 할로겐화 알켄일옥시 또는 할로겐화 알콕시를 의미하며,
Y1 내지 Y4는 각각 서로 독립적으로 H 또는 F를 의미한다.)
X0은 여기에서 바람직하게는 F, Cl, CF3, OCF3 또는 OCHF2이다. R0은 여기에서 바람직하게는 6개 이하의 탄소 원자를 갖는 각각 알킬, 알콕시, 옥사알킬, 플루오로알킬 또는 알켄일이다.
- 상기 매질은 부가적으로 하기 화학식 E-a 내지 E-d의 화합물 중 하나 이상을 포함한다:
Figure 112008002157737-PCT00022
(상기 식에서, R0은 9개 이하의 탄소 원자를 각각 갖는 n-알킬, 옥사알킬, 플루오로알킬 또는 알켄일을 의미한다.)
- 전체 혼합물 중 화학식 I의 화합물의 비율은 0.5 내지 40중량%, 특히 바람직하게는 1 내지 30중량%이다.
- 화학식 E-a 내지 E-d의 화합물의 비율은 바람직하게는 5 내지 30중량%, 특히 5 내지 25중량%이다.
- 전체 혼합물 중에서 화학식 I 내지 VI의 화합물의 합한 비율은 30중량% 이상이다.
- 전체 혼합물 중에서 화학식 II 내지 VI의 화합물의 비율은 30 내지 80중량%이다.
-
Figure 112008002157737-PCT00023
- 매질은 화학식 II, III, IV, V 및/또는 VI의 화합물을 포함한다.
- 모든 화합물에서 R0은 바람직하게는 2 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알켄일이다.
- 상기 매질은 R0 및/또는 X0이 후술되는 바와 같이 말단기인 불소화된 테르페닐류, 바람직하게는 하기 화학식 XIV 및 XV의 화합물로 구성되는 군으로부터 선택된 화합물을 추가적으로 포함한다:
Figure 112008002157737-PCT00024
(상기 식에서,
R0은 9개 이하의 탄소 원자를 각각 갖는 n-알킬, 옥사알킬, 플루오로알킬 또는 알켄일을 의미하며,
X0은 F, Cl, 6개 이하의 탄소 원자를 갖는 할로겐화 알킬, 할로겐화 알켄일, 할로겐화 알켄일옥시 또는 할로겐화 알콕시를 의미하며,
고리 B 및 C는 서로 독립적으로 0, 1, 또는 2개의 불소에 의해 치환된 1,4-페닐렌을 의미한다.)
화학식 XIV 및 XV에 있어서, 1,4-페닐렌 고리 중 하나 이상은 바람직하게는 각 경우에 불소 원자에 의해 단일- 또는 다중치환된다. 화학식 XIV의 화합물에서 바람직하게는 두 개의 페닐렌이 하나 이상의 불소 원자에 의해 치환되거나 또는 1개의 페닐렌이 2개의 불소 원자에 의해 치환되며; 화학식 XV의 화합물에서 1개의 페닐렌이 바람직하게는 하나 이상의 불소원자에 의해 치환된다. 여기에서 X0은 바람직하게는 F, Cl, CF3, OCF3 또는 OCHF2이다. 여기에서 R0은 바람직하게는 6개 이하의 탄소 원자를 각각 갖는 알킬, 알콕시, 옥사알킬, 플루오로알킬 또는 알켄일을 의미한다.
화학식 XIV의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 XIV-1 내지 XIV-5의 화합물이다:
Figure 112008002157737-PCT00025
Figure 112008002157737-PCT00026
(상기 식에서, R0은 각 경우 서로 독립적으로 상기 화학식 XIV에서 정의된 바와 같다.)
- 화학식 XIV 및 XV의 화합물의 비율은 바람직하게는 0 내지 25중량%, 특히 2 내지 20중량% 및 매우 특히 5 내지 15중량%이다.
화학식 XV의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 XV-1의 화합물이다:
Figure 112008002157737-PCT00027
(상기 식에서, R0은 화학식 XV에서 정의된 바와 같다.)
- 상기 매질은 바람직하게는 화학식 XVI 내지 XVIII의 화합물로 구성되는 군으로부터 선택된 추가의 화합물을 포함한다:
Figure 112008002157737-PCT00028
(상기 식에서,
R0은 9개 이하의 탄소 원자를 각각 갖는 n-알킬, 옥사알킬, 플루오로알킬 또는 알켄일을 의미하며,
Y1은 H 또는 F를 의미하며,
X0은 F, Cl, 6개 이하의 탄소 원자를 갖는 할로겐화 알킬, 할로겐화 알켄일, 할로겐 화 알켄일옥시 또는 할로겐화 알콕시를 의미하며,
1,4-페닐렌 고리는 부가적으로 CN, 염소 또는 불소에 의해 치환될 수 있다.)
바람직하게는, 1,4-페닐렌 고리는 불소 원자에 의해 단일 또는 다중치환될 수 있다.
- 상기 매질은 부가적으로 하기 화학식의 화합물을 1개, 2개, 3개 또는 이 이상, 바람직하게는 2개 또는 3개 포함한다:
Figure 112008002157737-PCT00029
(상기 식에서, "알킬" 및 "알킬*"은 하기에서 지시된 의미를 갖는다.)
본 발명에 따른 혼합물 중에서 화학식 O1 및/또는 O2의 화합물의 비율은 바람직하게는 O 내지 15중량%, 특히 1 내지 12중량% 및 매우 특히 바람직하게는 3 내지 10중량%이다.
- 상기 매질은 바람직하게는 5 내지 35중량%의 화학식 IVa의 화합물을 포함한다.
- 상기 매질은 바람직하게는 X0이 F 또는 OCF3을 의미하는 화학식 IVa의 화합물을 1개, 2개, 또는 3개 포함한다.
- 상기 매질은 바람직하게는 하기 화학식 IIa 내지 IIg의 화합물을 하나 이 상 포함한다:
Figure 112008002157737-PCT00030
Figure 112008002157737-PCT00031
(상기 식에서, R0은 9개 이하의 탄소 원자를 각각 갖는 n-알킬, 옥사알킬, 플루오로알킬 또는 알켄일을 의미한다.)
화학식 IIa 내지 IIg의 화합물에서, R0은 바람직하게는 메틸, 에틸, n-프로 필, n-뷰틸 또는 n-펜틸을 의미한다.
- 상기 매질은 화학식 K-1 내지 K-12(통칭하여 K)의 화합물을 하나 이상 포함한다:
Figure 112008002157737-PCT00032
Figure 112008002157737-PCT00033
Figure 112008002157737-PCT00034
(상기 식에서, R0은 9개 이하의 탄소 원자를 각각 갖는 n-알킬, 옥사알킬, 플루오로알킬 또는 알켄일을 의미한다.)
화학식 K(K-1 내지 K-12)의 화합물의 비율은 바람직하게는 5 내지 50중량%, 특히 바람직하게는 10 내지 40중량%이다.
- 전체적으로 상기 혼합물에서, X0이 불소를 의미하며 R0이 CH3, C2H5, n-C3H7, n-C4H9 또는 n-C5H11인 화학식 IVb 및/또는 IVc의 화합물의 비율은 2 내지 20중량%, 특히 2 내지 15중량%이다.
- 상기 매질은 바람직하게는 R0이 메틸을 의미하는 화학식 II 내지 VI의 화합물을 포함한다. 본 발명에 따른 매질은 특히 바람직하게는 하기 화학식의 화합물을 포함한다:
Figure 112008002157737-PCT00035
- 상기 매질은 바람직하게는 하기 화학식의 다이옥세인 화합물 중 1개, 2개 또는 이상, 바람직하게는 1개 또는 2개를 포함한다:
Figure 112008002157737-PCT00036
(상기 식에서, R0은 9개 이하의 탄소 원자를 각각 갖는 n-알킬, 옥사알킬, 플루오로알킬 또는 알켄일을 의미한다.)
본 발명에 따른 혼합물 중에서 화학식 D-1 및/또는 D-2의 다이옥세인 화합물 의 비율은 바람직하게는 0 내지 25중량%, 특히 0 내지 20중량% 및 매우 특히 바람직하게는 0 내지 15중량%이다.
- 상기 매질은 바람직하게는 하기 화학식 P-1 내지 P-4의 피란 화합물 중 1개, 2개 또는 이 이상, 바람직하게는 1개 또는 2개를 포함한다:
Figure 112008002157737-PCT00037
(상기 식에서, R0은 9개 이하의 탄소 원자를 각각 갖는 n-알킬, 옥사알킬, 플루오로알킬 또는 알켄일을 의미한다.)
- 매질은 부가적으로 하기 화학식 Z-1 내지 Z-9(통칭하여 Z)의 바이사이클릭 화합물 중 1개, 2개 또는 이 이상을 포함한다:
Figure 112008002157737-PCT00038
(상기 식에서,
R1a 및 R2a는 각각 서로 독립적으로 H, CH3, C2H5 또는 n-C3H7을 의미하며,
R0은 9개 이하의 탄소 원자를 각각 갖는 n-알킬, 옥사알킬, 플루오로알킬 또는 알켄일을 의미하며,
알킬, 알킬* 및 알켄일은 하기에서 지시된 의미를 갖는다.)
상기 바이사이클릭 화합물 중에서, 화학식 Z-2, Z-5, Z-4 및 Z-6의 화합물이 특히 바람직하며, 알킬이 프로필이며 R1a가 H 또는 메틸인 화학식 Z-5의 화합물, 특히 R1a가 H인 화학식 Z-5의 화합물이 매우 특히 바람직하다.
- 화학식 Z-1 내지 Z-9의 화합물의 비율은 전체적으로 5 내지 70중량%, 바람직하게는 15 내지 50중량%이다. 화학식 Z-5의 화합물 단독의 비율은 바람직하게는 10 내지 60중량%, 바람직하게는 15 내지 50중량%이다.
- 매질은 필수적으로 화학식 I 내지 VI, K-1 내지 K-12 및 Z-1 내지 Z-9의 화합물로 구성되는 군으로부터 선택된 화합물로 구성된다.
매질은 부가적으로 하나 이상의 UV-안정 화합물, 특히 쿠터페닐(quaterphenyl) 화합물을 포함한다. 하기 화학식의 단일 또는 다중불소화 쿠터페닐 화합물이 특히 바람직하며:
Figure 112008002157737-PCT00039
(상기 식에서 t는 각각 독립적으로 0, 1 또는 2이다.),
하기 화학식의 화합물이 매우 특히 바람직하다:
Figure 112008002157737-PCT00040
(상기 식에서 n은 1 내지 8이다.)
- 상기 매질은 부가적으로 축합 고리를 갖는 화학식 AN1 내지 AN11의 화합물중 1개, 2개 또는 이 이상을 포함한다:
Figure 112008002157737-PCT00041
Figure 112008002157737-PCT00042
(상기 식에서, R0은 상기에서 지시된 의미를 갖는다.)
- 본 발명에 따른 혼합물은 특히 70℃ 이상의 청명점 및 2.0V 미만의 임계 전압을 가짐을 특징으로 한다.
- 본 발명에 따른 혼합물은 특히 Δε가 3초과, 바람직하게는 5초과인 유전 이방성을 가짐을 특징으로 한다.
종래의 액정 물질을 갖지만, 특히 하나 이상의 화학식 K, Z, II, III, IV, V 및/또는 VI의 화합물과 혼합된 화학식 I의 화합물은 심지어 상대적으로 낮은 비율에서도 회전 점도 및 반응 시간을 상당히 감소시키며 개선된 저장 안정성과 동시에 낮은 스멕틱-네마틱 전이 온도를 갖는 광범위한 네마틱 상이 산출된다는 것을 알게 되었다.
용어 "알킬" 또는 "알킬*"은 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 및 분지된 알킬기, 특히 메틸, 에틸, 프로필, 뷰틸, 펜틸, 헥실 및 헵틸의 직쇄 기를 포함한다. 1 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 기가 일반적으로 바람직하다.
용어 "알켄일"은 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 및 분지된 알켄일 기, 특히 직쇄 기를 포함한다. 특히 바람직한 알켄일 기는 C2-C7-1E-알켄일, C4-C7-3E-알켄일, C5-C7-4-알켄일, C6-C7-5-알켄일 및 C7-6-알켄일, 특히 C2-C7-1E-알켄일, C4-C7-3E-알켄일 및 C5-C7-4-알켄일이다. 특히, 바람직한 알켄일 기의 예는 바이닐, 1E-프로펜일, 1E-뷰텐일, 1E-펜텐일, 1E-헥센일, 1E-헵텐일, 3-뷰텐일, 3E-펜텐일, 3E-헥센일, 3E-헵텐일, 4-펜텐일, 4Z-헥센일, 4E-헥센일, 4Z-헵텐일, 5-헥센일, 6-헵텐일 등이다. 5개 이하의 탄소 원자를 갖는 기가 일반적으로 바람직하다.
용어 "플루오로알킬"은 바람직하게는 말단 불소를 갖는 직쇄 기, 즉 플루오로메틸, 2-플루오로에틸, 3-플루오로프로필, 4-플루오로뷰틸, 5-플루오로펜틸, 6-플루오로헥실 및 7-플루오로헵틸을 포함한다. 그러나, 다른 위치의 불소를 배제하지는 않는다.
용어 "옥사알킬" 또는 "알콕시"는 바람직하게는 화학식 CnH2n +1-O-(CH2)m의 직쇄 라디칼을 포함하되, 이때 n 및 m은 각각 서로 독립적으로 1 내지 6을 의미한다. m은 또한 0을 의미할 수 있다. 바람직하게는 n이 1이고, m이 1 내지 6이고, n이 1 내지 3이다.
R0 및 X0 정의를 적합하게 선택함으로써, 어드레싱 시간, 임계 전압, 투과율의 특징적인 라인의 경사도 등이 바람직한 방식으로 변경될 수 있다. 예를 들어, 1E-알켄일 라디칼, 3E-알켄일 라디칼, 2E-알켄일옥시 라디칼 등이 일반적으로 알킬 및 알콕시 라디칼에 비해 보다 짧은 어드레싱 시간, 개선된 네마틱 경향, 및 탄성 상수 k33(벤드) 대 k11(스플레이)의 보다 높은 비를 초래한다. 4-알켄일 라디칼, 3-알켄일 라디칼 등은 일반적으로 알킬 및 알콕시 라디칼에 비해 보다 낮은 임계 전압 및 보다 작은 k33/k11의 값을 제공한다.
일반적으로, -CH2-CH2-기는 단일 공유 결합에 비해 보다 높은 k33/k11의 값을 초래한다. 예를 들어, k33/k11의 값이 보다 클수록 90° 비틀림(회색 색조를 달성하기 위해)을 갖는 TN 셀에서는 투과율의 특징적인 라인이 더 평평해지고, STN, SBE 및 OMI 셀에서는 투과율의 특징적인 라인(보다 큰 다양성)이 더욱 경사진다(반대의 경우도 마찬가지다).
화학식 I의 화합물 대 화학식 K + Z + II + III + IV + V + VI의 화합물의 최적 혼합 비는 목적하는 특성, 화학식 I, II, III, IV, V 및/또는 VI 성분의 선 택, 및 존재할 수 있는 임의의 추가 성분의 선택에 따라 실질적으로 좌우된다.
상기 주어진 범위 내에서, 적합한 혼합 비를 경우에 따라 용이하게 결정할 수 있다.
본 발명에 따른 혼합물 중에서 화학식 I의 화합물 및 상술된 보조 성분들의 총량은 중요하지 않다. 따라서, 혼합물은 다양한 특성을 최적화하기 위해 하나 이상의 추가의 성분을 포함할 수 있다. 그러나, 일반적으로 어드레싱 시간 및 임계 전압에 대해 관측된 효과가 클수록, 화학식 I의 화합물 및 지시된 보조 성분들의 총 농도는 더욱 크다.
특히 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 매질은 X0이 F, OCF3, OCHF2, OCH=CF2, OCF=CF2 또는 OCF2-CF2H인 화학식 II 내지 VI(바람직하게는, 화학식 II, III 및/또는 화학식 IV, 특히 화학식 IVa)의 화합물을 포함한다. 화학식 I의 화합물의 사용으로 인한 유리한 상승 효과로 인해 특히 유리한 특성이 산출된다. 특히, 화학식 I의 화합물 및 화학식 IVa의 화합물을 포함하는 혼합물은 이들의 낮은 임계 전압을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 매질에 사용될 수 있는 각개의 화합물들은 공지되어 있거나, 공지된 화합물과 유사하게 제조될 수 있다.
편광기, 전극 기판 및 표면 처리된 전극으로부터 제조된 본 발명에 따른 MLC 디스플레이의 구조는 상기 유형의 디스플레이에 대한 통상적인 디자인에 상응한다. 용어 "통상적인 디자인"는 본원에서 광범위하게 유출할 수 있으며, 특히 폴리-Si TFT 또는 MIM을 기반으로 한 매트릭스 디스플레이 소자를 비롯한, MLC 디스플레이의 모든 유도체 및 변형을 또한 포함한다.
그러나, 본 발명에 따른 디스플레이와 비틀린 네마틱 셀을 기반으로 한 통상적인 디스플레이에서의 중요한 차이점은 액정 층의 액정 파라미터의 선택에 있다.
본 발명에 따라 사용될 수 있는 액정 혼합물은 통상적인 방식 그 자체로 제조된다. 일반적으로, 보다 적은 양으로 사용되는 성분들의 목적하는 양을, 유리하게는 승온에서 기본 구성물을 구성하는 성분 중에 용해시킨다. 또한, 유기 용매, 예컨대 아세톤, 클로로폼 또는 메탄올 중에서 성분들의 용액을 혼합하고, 철저하게 혼합한 후에 예를들어 증류에 의해 용매를 다시 제거할 수 있다.
또한, 유전체는 당해 기술 분야의 숙련자에게 공지되고 문헌에 기재된 추가의 첨가제, 예를들어 UV 안정화제(예, 시바(Ciba)로부터 티누빈(등록상표; Tinuvin)), 산화방지제, 자유 라디칼 소거제 등을 함유할 수 있다. 예를 들어, 0 내지 15%의 다색성 염료, 또는 키랄 도판트를 첨가할 수 있다. 적합한 안정화제 및 도판트가 하기 표 C 및 D에 열거되어 있다.
임계 전압(V10)은 10%의 투과율에 대한 전압(판의 표면에 수직하는 시야각)을 의미한다. ton은 V10 값의 두 배에 대응하는 작동 전압에서의 스위치-온 시간을 의미하고, toff는 스위치-오프 시간을 의미한다. Δn은 광학 이방성을 의미한다. Δε는 유전 이방성(Δε=ε∥-ε⊥; 여기서 ε∥는 세로 분자 축에 평행한 유전 상수 를 의미하고, ε⊥는 상기 축에 수직하는 유전 상수를 의미함)을 의미한다. 전기 광학 데이터는 다르게 분명하게 명시되지 않는 한 TN 셀에서 20℃의 제 1 최소치(0.5㎛의 d.Δn)에서 측정된다. 광학 데이터는 다르게 분명하게 명시되지 않는 한 20℃에서 측정된다.
본원 및 하기 실시예에서, 액정 화합물의 구조는 약자에 의해 표시되며, 화학식들의 변환은 하기 표 A 및 B에 따른다. 모든 라디칼 CnH2n+1 및 CmH2m+1은 각각 n 및 m개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 라디칼로서, n 및 m은 정수이며, 바람직하게는 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 또는 12를 의미한다. 표 B에서 코드화는 분명하다. 표 A에서는 오직 모구조의 약자만을 가리킨다. 개별적인 경우, 모구조의 약자는 대시로 분리되고, 그 뒤에 치환기 R1 *, R2 *, L1 *, 및 L2 *의 코드가 따른다:
Figure 112008002157737-PCT00043
Figure 112008002157737-PCT00044
바람직한 혼합물 성분은 하기 표 A 및 B에 기재되어 있다.
Figure 112008002157737-PCT00045
Figure 112008002157737-PCT00046
Figure 112008002157737-PCT00047
Figure 112008002157737-PCT00048
Figure 112008002157737-PCT00049
Figure 112008002157737-PCT00050
Figure 112008002157737-PCT00051
Figure 112008002157737-PCT00052
Figure 112008002157737-PCT00053
Figure 112008002157737-PCT00054
화학식 I의 화합물 이외에 표 B의 화합물을 적어도 1개, 2개, 3개 또는 4개 포함하는 액정 혼합물이 특히 바람직하다.
표 C는 본 발명에 따른 혼합물에 일반적으로 첨가되는 가능한 도판트를 나타낸 것이다. 상기 혼합물은 도판트를 바람직하게는 0 내지 10중량%, 특히 0.01 내지 5중량% 및 특히 바람직하게는 0.01 내지 3중량% 포함한다.
Figure 112008002157737-PCT00055
Figure 112008002157737-PCT00056
Figure 112008002157737-PCT00057
예를들어 본 발명에 따른 혼합물에 첨가될 수 있는 안정화제가 하기 표 D에 명시되어 있다:
Figure 112008002157737-PCT00058
Figure 112008002157737-PCT00059
Figure 112008002157737-PCT00060
Figure 112008002157737-PCT00061
Figure 112008002157737-PCT00062
Figure 112008002157737-PCT00063
하기 실시예는 본 발명을 제한하고자 하는 의도 없이 본 발명을 설명하는 것이다. 당해 기술분야의 숙련자들은 보다 상세하게 기술되지 않은 특히 적합한 실시양태를 실시예로부터 취할 수 있으며, 이것을 다른 경계를 갖는 조건에 적용할 수 있을 것이다.
상기 및 하기에서, 퍼센트는 중량%를 의미한다. 모든 온도는 섭씨 온도이다. C는 결정질 상태이고, N은 네마틱 상이며, Sm은 스멕틱 상이며, I는 등방성 상을 의미한다. 이러한 심볼들 사이의 데이터는 순수한 물질에 대한 전이 온도를 나타낸다.
혼합물에 대한 물리적 측정 방법은 문헌["Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals", Nov. 1997, Merck KGaA]에 기술되어 있다.
각개 물질의 유전 이방성(Δε)은 20℃ 및 1kHz에서 측정된다. 이를 위해, 평가될 물질의 10중량%를 유전적으로 양인 혼합물 ZLI-4792(머크 카게아아(Merck KGaA))에서 용해시켜 측정하며, 측정값은 100%의 농도로 외삽된다. 광학 이방성 Δn은 20℃ 및 589.3nm의 파장에서 측정된다. 마찬가지로, 이것은 10중량%에서 상기 값의 외삽에 의해 측정된다.
하기의 약어가 사용된다:
clp. 청명점(네마틱-등방성 상 전이 온도),
Δn 광학 이방성(589nm, 20℃),
Δε 유전 이방성(1kHz, 20℃), ε∥-ε⊥
ε∥ 세로 분자 축에 평행한 유전 상수의 비율(1kHz, 20℃),
ε⊥ 세로 분자 축에 수직한 유전 상수의 비율(1kHz, 20℃),
γ1 회전 점도(20℃),
t저장 저온 저장 안정성(단위, 시간)(-20℃, -30℃, -40℃),
V10 임계 전압 = 10%의 상대 컨트라스트에서의 특징적인 전압,
V90 포화 전압 = 90%의 상대 컨트라스트에서의 특징적인 전압
k1 탄성 상수(스플레이 변형, 또한 k11),
k3 탄성 상수(벤드 변형, 또는 k33),
k3/k1 k3 대 k1의 비,
V0 용량 또는 프리데릭스(Freederickzs) 임계 전압.
합성 실시예 1.1
Figure 112008002157737-PCT00064
200㎖의 무수 THF에서 20g(823mmol)의 마그네슘에 141g(70.9mmol)의 1-브로모-4-프로필벤젠을 천천히 첨가하여 그리그나드 용액을 제조하였다. 1시간 동안 환류 하에 교반시킨 후, 혼합물을 1ℓ의 THF로 희석하고, -35℃로 냉각시켰다. 100g(0.86mol)의 클로로트라이플루오로에틸렌을 드라이아이스 콘덴서에 천천히 통과시킨 후, 혼합물을 1.5시간 동안 교반시켰다. 반응 용액을 실온으로 가온시킨 후, 12시간 동안 교반시키고, 얼음/2N HCl 혼합물 중에서 교반시켰다. 유기 상을 분리시켰다. 수성 상을 MTB 에터로 추출하였다. 조합된 유기 상을 물 및 NaCl 용액으로 세척하고, 건조 및 증발시켰다. 생성물은 무색 액체이었다.
합성 실시예 1.2
Figure 112008002157737-PCT00065
2.02g(30mmol)의 비스(트라이사이클로헥실포스핀)팔라듐(II) 클로라이드 및 0.154㎖(30mmol)의 하이드라지늄 하이드록사이드를 질소 하에 50㎖의 물 중의 18.2g(97mmol)의 소듐 오토실리케이트에 첨가하고, 혼합물을 5분 동안 교반시켰다. 실시예 1.1로부터의 생성물 32.5g(142mmol) 및 50g(141mmol)의 붕소산 화합물을 첨가하고, 혼합물을 12시간 동안 환류 하에 교반시켰다. 유기 상을 계속하여 분리시키고, 나머지를 진탕에 의해 세척하고, 모든 유기 상을 조합시켰다. 펜테인을 사용하여 1ℓ의 실리카겔 상에서 분류시켜 정제하였다. 생성물 분액을 냉각된 아이소프로판올로부터 결정화하였다. 무색 결정(융점 55℃, > 99% GC/HPLC). C 55 N 75 I.
합성 실시예 2
Figure 112008002157737-PCT00066
0.40g(0.72mmol)의 비스(트라이사이클로헥실포스핀)팔라듐(II) 클로라이드 및 0.35㎖(0.72mmol)의 하이드라지늄 클로라이드를 질소 하에 10㎖의 물 중의 3.75g(19.9mmol)의 소듐 오토실리케이트에 첨가하고, 혼합물을 5분 동안 교반시켰다. 7.23g(28mmol)의 붕소산 화합물 및 7.50g(27mmol)의 클로로다이플루오로에텐 화합물을 첨가하고, 혼합물을 12시간 동안 환류 하에 교반시켰다. 실시예 1.1과 유사하게 후처리를 실시한 후, 생성물을 톨루엔/메탄올을 사용하여 결정화시켰다 (융점 39℃, > 99% GC/HPLC). C 39 SmB 110 SmA 221 N 226 I.
clp. 215.5℃
Δε 8.4
Δn 0.223
γ1 249 mPa.s
혼합물 실시예 1
Figure 112008002157737-PCT00067
혼합물 실시예 2
Figure 112008002157737-PCT00068
혼합물 실시예 3
Figure 112008002157737-PCT00069
혼합물 실시예 4
Figure 112008002157737-PCT00070
혼합물 실시예 5
Figure 112008002157737-PCT00071
혼합물 실시예 6
Figure 112008002157737-PCT00072
혼합물 실시예 7
Figure 112008002157737-PCT00073
혼합물 실시예 8
Figure 112008002157737-PCT00074
혼합물 실시예 9
Figure 112008002157737-PCT00075
혼합물 실시예 10
Figure 112008002157737-PCT00076
혼합물 실시예 11
Figure 112008002157737-PCT00077
혼합물 실시예 12
Figure 112008002157737-PCT00078
혼합물 실시예 13
Figure 112008002157737-PCT00079
혼합물 실시예 14
Figure 112008002157737-PCT00080
혼합물 실시예 15
Figure 112008002157737-PCT00081
혼합물 실시예 16
Figure 112008002157737-PCT00082
혼합물 실시예 17
Figure 112008002157737-PCT00083
혼합물 실시예 18
Figure 112008002157737-PCT00084
혼합물 실시예 19
Figure 112008002157737-PCT00085
혼합물 실시예 20
Figure 112008002157737-PCT00086
혼합물 실시예 21
Figure 112008002157737-PCT00087
혼합물 실시예 22
Figure 112008002157737-PCT00088
혼합물 실시예 23
Figure 112008002157737-PCT00089
혼합물 실시예 24
Figure 112008002157737-PCT00090
혼합물 실시예 25
Figure 112008002157737-PCT00091
혼합물 실시예 26
Figure 112008002157737-PCT00092
혼합물 실시예 27
Figure 112008002157737-PCT00093
혼합물 실시예 28
Figure 112008002157737-PCT00094
혼합물 실시예 29
Figure 112008002157737-PCT00095
혼합물 실시예 30
Figure 112008002157737-PCT00096
혼합물 실시예 31
Figure 112008002157737-PCT00097
혼합물 실시예 32
Figure 112008002157737-PCT00098
혼합물 실시예 33
Figure 112008002157737-PCT00099
혼합물 실시예 34
Figure 112008002157737-PCT00100
혼합물 실시예 35
Figure 112008002157737-PCT00101
혼합물 실시예 36
Figure 112008002157737-PCT00102
혼합물 실시예 37
Figure 112008002157737-PCT00103
혼합물 실시예 38
Figure 112008002157737-PCT00104

Claims (15)

  1. 하나 이상의 화학식 I의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 화합물의 혼합물을 기재로 한 양의 유전 이방성의 액정 매질:
    화학식 I
    Figure 112008002157737-PCT00105
    상기 식에서,
    R1은 1 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 할로겐화 또는 비치환된 알킬 또는 알콕시 라디칼을 의미하되, 또한 상기 라디칼에서 하나 이상의 CH2 기는 각각 서로 독립적으로 O 원자가 서로 직접적으로 연결되지 않도록 -C≡C-, -CH=CH-, -O-, -CO-O- 또는 -O-CO-에 의해 대체되며,
    고리 A는 좌측 또는 우측에 부착되는 하기 고리 시스템을 의미하며:
    Figure 112008002157737-PCT00106
    Z1 및 Z2는 단일 결합, -C≡C-, -CF=CF-, -CH=CH-, -CF2O-, 또는 -CH2CH2-를 의미하되, Z1 및 Z2 중 하나 이상의 기는 -CF=CF- 기를 나타내며,
    X는 F, Cl, CN, SF5 또는 1 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 할로겐화 또는 비치환된 알킬 또는 알콕시 라디칼을 의미하되, 또한 상기 라디칼에서 하나 이상의 CH2 기는 각각 서로 독립적으로 O 원자가 서로 직접적으로 연결되지 않도록 -C≡C-, -CH=CH-, -O-, -CO-O- 또는 -O-CO-에 의해 대체되며,
    L1, L2, L3, L4, L5 및 L6은 각각 서로 독립적으로 H 또는 F이며,
    m은 O, 1 또는 2이다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    화학식 I-1 내지 I-30의 화합물 중 1개, 2개 또는 이 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 매질:
    Figure 112008002157737-PCT00107
    Figure 112008002157737-PCT00108
    Figure 112008002157737-PCT00109
    Figure 112008002157737-PCT00110
    Figure 112008002157737-PCT00111
    상기 식에서,
    R1은 제 1 항에서 지시된 의미를 가지며,
    n은 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 또는 8이다.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    화학식 K-1 내지 K-12의 화합물로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 매질:
    Figure 112008002157737-PCT00112
    Figure 112008002157737-PCT00113
    상기 식에서, R0은 9개 이하의 탄소 원자를 각각 갖는 n-알킬, 옥사알킬, 플루오로알킬 또는 알켄일을 의미한다.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    화학식 Z-1 내지 Z-9의 화합물로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 매질:
    Figure 112008002157737-PCT00114
    상기 식에서,
    R1a 및 R2a는 각각 서로 독립적으로 H, CH3, C2H5 또는 n-C3H7을 의미하며,
    R0은 9개 이하의 탄소 원자를 각각 갖는 n-알킬, 옥사알킬, 플루오로알킬 또 는 알켄일을 의미하며,
    알킬 및 알킬*은 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 비치환된 n-알킬 라디칼을 의미하며,
    알켄일은 2 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 비치환된 알켄일 라디칼을 의미한다.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    화학식 II, III, IV, V 및 VI의 화합물로 구성되는 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 매질:
    Figure 112008002157737-PCT00115
    상기 식에서,
    R0은 9개 이하의 탄소 원자를 각각 갖는 n-알킬, 옥사알킬, 플루오로알킬 또는 알켄일이며,
    X0은 F, Cl, 6개 이하의 탄소 원자를 갖는 할로겐화 알킬, 할로겐화 알켄일, 할로겐화 알켄일옥시 또는 할로겐화 알콕시이며,
    Z0은 -C2F4-, -CF=CF-, -C2H4-, -(CH2)4-, -OCH2-, -CH2O-, -CF2O- 또는 -OCF2- 이며,
    Y1 내지 Y4는 각각 서로 독립적으로 H 또는 F이며,
    r은 O 또는 1이며,
    t는 O, 1 또는 2이다.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    화학식 XIV 및 XV의 화합물로 구성되는 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 매질:
    Figure 112008002157737-PCT00116
    상기 식에서,
    R0은 9개 이하의 탄소 원자를 각각 갖는 n-알킬, 옥사알킬, 플루오로알킬 또는 알켄일을 의미하며,
    X0은 F, Cl, 6개 이하의 탄소 원자를 갖는 할로겐화 알킬, 할로겐화 알켄일, 할로겐화 알켄일옥시 또는 할로겐화 알콕시를 의미하며,
    고리 A 및 B는 서로 독립적으로 0, 1, 또는 2개의 불소에 의해 치환된 1,4- 페닐렌을 의미하며,
    각각의 경우 1,4-페닐렌 고리 중 하나 이상은 불소 원자에 의해 단일 또는 다중 치환된다.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    화학식 E-a 내지 E-d의 화합물 중 하나 이상을 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 매질:
    Figure 112008002157737-PCT00117
    상기 식에서, R0은 제 3 항에서 지시된 의미를 갖는다.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    화학식 IIa 내지 IIg의 화합물 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 매질:
    Figure 112008002157737-PCT00118
    Figure 112008002157737-PCT00119
    상기 식에서, R0은 제 3 항에서 지시된 의미를 갖는다.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    화학식 O1 및 O2의 화합물 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 매질:
    Figure 112008002157737-PCT00120
    상기 식에서, "알킬" 및 "알킬*"은 각각 서로 독립적으로 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지된 알킬 기를 의미한다.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    화학식 D1 및/또는 D2의 다이옥세인 화합물 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 매질:
    Figure 112008002157737-PCT00121
    상기 식에서, R0은 제 3 항에서 지시된 의미를 갖는다.
  11. 전기-광학 목적을 위한, 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 액정 매질의 용도.
  12. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 액정 매질을 함유하는 전기-광학 액정 디스플레이.
  13. 화학식 Ia의 화합물:
    Figure 112008002157737-PCT00122
    상기 식에서,
    R1, 고리 A, L1, L2, L3, L4, L5, L6, Z1 및 X는 제 1 항에서 지시된 의미를 가지며,
    m은 1 또는 2를 의미한다.
  14. 제 13 항에 있어서,
    화학식 Ib의 화합물:
    화학식 Ib
    Figure 112008002157737-PCT00123
    상기 식에서, R1, 고리 A, L1, L2, L5, L6 및 X는 제 1 항에서 지시된 의미를 갖는다.
  15. 제 13 항에 있어서,
    화학식 Ic의 화합물:
    화학식 Ic
    Figure 112008002157737-PCT00124
    상기 식에서, R1, L1, L2, L3, L4, L5, L6, 및 X는 제 1 항에서 지시된 의미를 갖는다.
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